През 1974 година Стивън Хокинг за първи път предлага мнението, че черните дупки не са това, за което до тогава са били смятани. Изглежда не абсолютно всичко, което попадне в тях, бива изгубено завинаги.
В пространството частици на материя и антиматерия се раждат спонтанно през цялото време. Обикновено те се анихилират една-друга, освобождавайки енергия. Това обаче не е задължително да се случи в близост до черна дупка. Може да се получи така, че когато две частици на материя и антиматерия се родят съвсем близо до хоризонта на събитията на една черна дупка, едната да „падне“ отвъд хоризонта (от където дори и светлината не може да се измъкне), докато другата може да бъде излъчена под формата на радиация на Хокинг.
Тази теория за жалост обаче няма как да бъде тествана на практика. Или поне не и с реална черна дупка. За това редица учени правят симулирани тестове със сложна апаратура и Джеф Стейнхауер е един от тях. Джеф е физик в Университета Технион в Хайфа, Израел, където той тества теорията на Хокинг за черните дупки с… акустични черни дупки…
Стейнхауер смята, че успешно е показал валидността на радиацията на Хокинг като е симулирал ефекта от раждане на частици в близост до черна дупка. За целта той е използвал охладени до много ниска температура атоми, затворени в лазерен лъч. С помощта на втори лазерен лъч те биват ускорени до свръхзвукови скорости така, че да симулират черна дупка, или акустична дупка, както е наречена тя от учения. Стейнхауер описва експеримента просто пред Business Insider:
„Все едно да опитваш да плуваш срещу течението на река. Ако реката тече по-бързо отколкото ти можеш да плуваш, значи не можеш да се движиш напред – тя те дърпа назад.“
По този начин в експеримента на Джеф Стейнхауер се получава вихър, от който звуковите вълни не могат да се измъкнат (точно както светлината не може да се измъкне от хоризонта на събитията на една черна дупка).
Когато двойки фонони (звуковите вълни) биват създадени в близост до акустичната черната дупка, Стейнхауер наблюдавал как едната частица пада вътре, а другата избягва. „Това е аналогично на фотон, измъкващ се от истинска черна дупка“, казва той.
Освен всичко това, с изненада Джеф е наблюдавал и друг важен за квантовата физика ефект – квантово заплитане. Според теорията, две частици могат да бъдат свързани независимо от разстоянието между тях. Стейнхауер е първият учен, наблюдавал в експеримент квантово заплитане между хокингови частици. Това е важно, защото ако една частица попадне в черната дупка, тази която остане навън се предполага, че носи информацията от първата.
Последното би могло да разобличи т.нар. „парадокс на информацията“ – няма как информация във вселената да се изгуби и въпреки това, черните дупки се изпаряват посредством радиация на Хокинг (по който начин погълнатата от тях информация изглежда изчезва). Това обаче може би не е така, защото втората частица от чифт, роден в близост до хоризонта, може да запази информацията навън. Всичко това ще помогне на физиците да разберат не само повече за черните дупки като такива, ами и за законите на физиката около тези необикновени космически тела.
Да не забравяме, че черните дупки и изхвърлят материя обратно в космоса, която не е (само) радиацията на Хокинг. Това се случва при процеса на „хранене“ на черната дупка. А не всички са активни, смисъл хранят се постоянно.
Най-добре това се илюстрира от Квазерите, които са най-ярките обекти във видимата вселена. На практика те са свръхмасивни черни дупки, хранещи се и излъчващи….
Много интересни, и добре поднесени статии публикуваш, както винаги! Поздравления!
Абе, има още много работа да се свърши в тая насока, но човека добре се е справил!
Благодаря ти, Чичо! 🙂
Comments are closed.